常用气动元件和图形符号

1、苏州工业园区职业技术学院吴卫荣1 三联件三联件 l过滤器通常与减压阀和油雾 器组合，以形成三联件。正 确选择过滤器对确保气动系 统高效可靠工作具有重要作 用。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣2 减压阀减压阀 l由于气源空气压力往往比每台设备实际所需要的压力高些，同时 压力波动值比较大，因此需要用减压阀将其压力减到每台设备所 需要的压力。减压阀的作用是将输出压力调节在比输入压力低的 调定值上，并保持稳定不变。减压阀也称调压阀。气动减压阀与 液体减压阀一样，也是以出口压力为控制信号的。 l减压阀的溢流结构有溢流式、非溢流式和恒量排气式三种 a）非溢流式 b）溢流式 c）恒量排气式 减压阀的溢流结构

2、 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣3 减压阀减压阀 l溢流式减压阀是当减压阀的输出压力超过调定压力时，气流能从 溢流孔中排出，维持输出压力不变；非溢流式减压阀没有溢流孔， 使用时回路中要安装一个放气阀（下图)，以排出输出侧的部分气 体，它适用于调节有害气体的压力；恒量排气式始终有微量气体 从逼流阀座上的小孔排出。 非溢流式减压阀的应用 1一减压阀 2一放气阀 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣4 减压阀减压阀 l右图为直动式减压阀的结构原 理图。如顺时针旋转手柄1， 经过调压弹簧2、3，推动膜片 4和阀杆5下移，使阀心7也下 移，打开阀口便有气流输出。 同时，输出气压经阻尼孔6在 膜片4上产生向上的

3、推力。这 个作用力总是企图把阀口关小， 使输出压力下降，这样的作用 称为负反馈。当作用在膜片上 的反馈力与弹簧力相平衡时， 减压阀便有稳定的压力输出。 直动式减压阀的结构原理图 1 1 2 23 3 4 4 5 5 7 7 6 6 8 8 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣5 减压阀减压阀 l当减压阀输出负载发生变化，如压力增高，则输出端压力将膜片向 上推，阀心7在复位弹簧8 的作用下向上移，减小阀口开度，使输 出压力下降，直至达到调定的压力为止。反之，当输出压力下降时， 阀的开度增大，流量加大，使输出压力上升直到调定值，从而保持 输出压力稳定在调定值上。阻尼孔的主要作用是提高调压精度，并 在负载

4、变化时，对输出的压力波动起阻尼作用，避免产生振荡。 l当减压阀进口压力发生波动时，输出压力也随之变化并直接通过阻 尼孔作用在膜片下部，使原有的平衡状态破坏，改变阀口的开度， 达到新的平衡，保持其输出压力不变。 l逆时针旋转手柄；调压弹簧放松，膜片在输出压力作用下向上变形， 阀口变小，输出压力降低。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣6 减压阀减压阀 l压力特性 减压阀的压力特性是在一定的流量下，输出压力和输入 压力之间的函数关系（可查手册）。对比减压阀的压力特性曲线可 知，当输出压力较低、流量适当时，减压阀的稳压性能最好。当输 出压力较高、流量太大或太小时，减压阀的稳定性能较差。 l流量特性 流量

5、特性表示输入压力为定值时，输出流量和输出压力 之间的函数关系（可查手册）。根据减压阀的流量特性曲线，输入 压力一定时，输出压力越低，流量变化引起输出压力的波动越小。 l减压阀的结构直接影响阀的调压精度。对于直动式减压阀来说，弹 簧刚度越小，调压精度越高。但弹簧刚度不能太小，要与阀工作压 力和公称流量相适应；膜片直径越大，调压精度越好，但又不能太 大，以免影响弹簧刚度和阀结构的大小；在保证密封的前提下，应 尽量减少阀心上密封圈产生的摩擦力以便提高调压精度。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣7 减压阀减压阀 l为使气动控制系统能正常工作，选用减压阀时应考虑下述一些问题： l 1、根据所要求的工作压力

6、、调压范围、最大流量和稳压精 度来选择减压阀。减压阀的公称流量是主要参数，一般与阀的 接管口径相对应。稳压精度高时应选用先导式精密减压阀。 l 2、在易燃、易爆等人不宜接近的场合，应选用外部先导式 减压阀。但遥控距离不宜超过30m。 l 3、减压阀一般都用管式连接，特殊需要也可用板式连接。 减压阀常与过滤器、油雾器联用，若此则应考虑采用气动二联 件或三联件，以节省空间。 l 4、为了操作方便，减压阀一般都是垂直安装，且按阀体箭 头指向接管，不能将方向装错。安装前要做好清洁工作。 l 5、减压阀不用时应旋松手柄，以免阀内膜片因长期受力而 变形。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣8 油水分离器油水分

7、离器 l油水分离器的作用是分离压缩空气中凝聚的水分、油分和灰尘等 杂质，使压缩空气得到初步净化。其结构形式有环形回转式、撞 击并折回式、离心旋转式、水浴式及各种形式的组合使用等。 l撞击和环形回转式油水分离器 l经常采用的是使气流撞击并产生环形回转流动的油水分离器， 其结构如图所示。其工作原理是：当压缩空气由进气管4进入 分离器壳体以后，气流先受到隔板2的阻挡，被撞击而折回向 下(见图中箭头所示流向)；之后又上升并产生环形回转，最后 从输出管3排出。与此同时，在压缩空气中凝聚的水滴、油滴 等杂质，受惯性力的作用而分离析出，沉降于壳体底部，由 放油、水阀6定期排出。 l为提高油水分离的效果，气流

8、回转后上升的速度不能太快， 一般不超过l ms。通常油水分离器的高度H为其内径D的 3.55倍。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣9 油水分离器油水分离器 撞击和环形回转式油水分离器 1支架 2隔板 3输出管 4进气管 5橱板 6放油、 水阀 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣10 过滤器过滤器 过滤器 输入输出 1 2 3 5 4 1旋风叶子 2滤芯 3存水杯 4挡水板 5手动排水阀 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣11 过滤器过滤器 l压缩空气从输入口进入后，被引入旋风叶子1，旋风叶子上有很 多成一定角度的缺口，迫使空气沿切线方向运动产生强烈的旋 转。夹杂在气体中较大的水滴、油滴等，在惯性作用下与

9、存水 杯3内壁碰撞，并分离出来沉到杯底；而微粒灰尘和雾状水气则 在气体通过滤芯2时被拦截而滤去，洁净的空气便从输出口输出。 l为防止气体旋涡将杯中积存的污水卷起而破坏过滤作用，在滤 芯下部设有挡水板4。此外，为保证分水滤气器正常工作，必须 将污水通过手动排水阀5及时放掉。某些人工排水不便的场合， 可采用自动排水式分水滤气器。 l存水杯由透明材料制成，便于观察内部情况。滤芯多为铜颗粒 烧结成形，耐高温耐冲洗且过滤性能稳定，当污泥过多时，可 拆下用酒精清洗。此种过滤器应尽可能安装在能使空气中的水 分变成液态或能防止液体进入的部位。它除可安装在气源系统 中，亦可安装在气动设备的压缩空气入口处。 苏州

10、工业园区职业技术学院吴卫荣12 空气干燥，冷冻干燥法空气干燥，冷冻干燥法 l进入干燥器的空气 首先进入热交换器 冷却，经初步冷却 的空气中析出的水 份和油份经分离器 排出。然后，空气 再进入致冷器，这 使空气进一步冷却 到25，使空气中 含有的气态水份、 油份等由于温度的 降低而大量进一步 地析出，经分离器 排出。冷却后的空 气再进入热交换器 加热输出 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣13 空气干燥，冷冻干燥法空气干燥，冷冻干燥法 l在压缩空气冷却过程中， 致冷机的作用是将输入 的气态致冷剂压缩并冷 却，使其变为液态，然 后将致冷剂过滤、干燥 后送入毛细管或自动膨 胀阀中，使致冷剂变为 低压、低

11、温的液态输出 到致冷器中。致冷剂进 入致冷器冷却空气的同 时，吸收了压缩空气的 热量后转变为气态，然 后再进入致冷机，重复 上面的热交换过程 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣14 空气干燥，吸收干燥法空气干燥，吸收干燥法 l吸收干燥法是一个 纯化学过程。在干 燥罐中，压缩空气 中水分与干燥剂发 生反应，使干燥剂 溶解。液态干燥剂 可从干燥罐底部排 出。根据压缩空气 温度、含湿量和流 速，必须及时填满 干燥剂。 与吸附干燥法相比 较。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣15 空气干燥，吸附干燥法空气干燥，吸附干燥法 l吸附干燥法可获得最 低露点（可达- 90）。在吸附干燥 法中，压缩空气中水 分被吸附

12、剂吸收，从 而达到干燥压缩空气 的目的。这种方法所 用吸附剂可再生。 与吸收干燥法相比较。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣16 油雾器油雾器 l通常压缩空气是干燥 和无油的。对于某个 气动系统来说，有些 地方需要润滑的压缩 空气，有些地方则不 需要，因此，应对压 缩空气的润滑进行限 制。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣17 油雾器油雾器 l当压缩空气通过油 雾器时，其在油室 与视油器之间产生 一个压降，该压降 使油液经吸油管上 升，并经喷嘴引射 到压缩空气中，油 滴被雾化，随压缩 空气流出。 必须仔细调节油滴 数。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣18 溢流减压阀溢流减压阀 l不论进气压力是否波

13、 动，减压阀都可以保 持工作压力恒定不变。 当耗气量增加时，工 作压力降低，在调压 弹簧作用下，减压阀 阀口开大。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣19 溢流减压阀溢流减压阀 l若工作压力增大， 则中间膜片打开， 压缩空气就经阀体 上的溢流孔排出。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣20 压缩空气产生及传输压缩空气产生及传输 l考虑到气动系统中的压力损失，气源的压力为6.57 bar。为降 低气动系统成本，常把气动元件工作压力调定为56 bar。贮气 罐用来消除系统压力波动，稳定输出压力。在气源中，排污装置 应安装在主干管道的最低点。压缩空气主干管道应远离空气压缩 机。 苏州工业园区职业技术学院吴卫

14、荣21 活塞式压缩机活塞式压缩机 l活塞式压缩机已被广 泛应用。对于把空气 压缩至较高压力的场 合，常需多级空气压 缩机。第一级压缩吸 入的空气，并将空气 引入中间冷却器进行 冷却，然后在进入下 一级继续压缩。 讨论活塞式压缩机的 优缺点。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣22 轴流式空气压缩机轴流式空气压缩机 l气体沿着平行于轴流式 空气压缩机旋转轴的方 向流动，在进气导流叶 片排作用下，气体产生 很高速度，而当气体流 过轴流式空气压缩机的 每一级时，气体的流动 速度就逐渐减慢，从而 使气体的压力得到提高。 能转变为压力能。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣23 压缩空气分配压缩空气分配 l为方

15、便供气管道网 维护和扩展，建议 采用开关阀将供气 管道网分成若干个 独立子系统。借助T 形接头和气路板 （带快插接头）， 各分支可根据需要 安装排污装置。 为排放冷凝水，主 干管道应向下倾斜 12% 。分水排水 器应安装在管道网 最低点。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣24 绝对压力和表压力绝对压力和表压力 l绝对压力从绝对零标记处算起，低于大气压力的压力属真空范围。 大气压力是波动的，其波动量约为100kPa（1bar）。 表压力是大气压力以上的压力，其并不是一个绝对值。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣25 后冷却器后冷却器 l后冷却器安装在空压机排气口处的管道上。它的作用是将空压机排 出的

16、压缩空气温度由120180降至4050，使压缩空气中的油雾 和水汽迅速达到饱和而大部分析出，凝结成水滴和油滴，以便经油 水分离器排出。后冷却器上应装有自动排水器，以排除冷凝水和油 滴等杂质。 l后冷却器分为风冷式和水冷式两种，且都已形成系列产品。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣26 消音器消音器 l吸收型消声器 l吸收型消声器主要依靠吸声材料消声， 其结构见图323。消声罩2为多孔的吸 声材料，一般用直径0.20.3mm的聚苯 乙烯颗粒烧结而成。当消声器的直径 大于20mm时，多采用铜珠烧结以增加 强度。其消声原理是，当有压气体通 过消声罩时，气流受阻，声能量被部 分吸收转化为热能，从而降低了

17、噪声 强度。吸收型消声器结构简单，有良 好的消除中、高频噪声的性能，消声 效果大于20dB。气动系统的排气噪声 主要是中、高频噪声，尤其是高频噪 声较多。因此，采用这种消声器是合 适的。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣27 消音器消音器 l膨胀干涉型消声器 l膨胀干涉吸收型消声器 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣28 消音器消音器 l膨胀干涉型消声器 l它的原理是使气体膨胀互相干涉而消声。这种消声器呈管状， 其直径比排气孔大得多，气流在里面膨胀、扩散、反射和互相 干涉，从而消弱了噪声强度。这种消声器结构简单，排气阻力 小，主要用于消除中、低频，尤其是低频噪声。它的缺点是结 构较大，不够紧凑。 l

18、膨胀干涉吸收型消声器 l它是前两种消声器的组合应用，其结构如图3-24所示。在消声 套内壁敷设吸声材料，气流从斜孔引入，在A室扩散、减速并被 器壁反射到B室，气流束相互撞击、干涉，进一步减速而使噪声 减弱；然后气流在经消声材料及消声套上的孔排入大气时，噪 声再一次被削弱。这种消声器的效果较前两种好，低频可消声 20dB，高频可消声45dB。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣29 压力顺序阀压力顺序阀 l预先设定压力，当12口压力达到设定压力时，2口有信号输出。 l顺序阀是依靠气路中压力的变化来控制执行元件按顺序动作的压 力阀。顺序阀的动作原理与溢流阀基本一样，所不同的是溢流阀 的出口为溢流口，输

19、出压力为零。而顺序阀相当于二个控制开关， 当进口的气体压力达到顺序阀的调整压力而将阀打开时，阀的出 口输出二次压力。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣30 溢流阀溢流阀 l不论进气压力是否波动，溢流阀都可以保持工作压力恒定不变。 当耗气量增加时，工作压力降低，在调压弹簧作用下，减压阀阀 口开大。若工作压力增大，则中间膜片打开，压缩空气就经阀体 上的溢流孔排出。 l溢流阀的结构有球阀式和膜片式，按动作原理分则有直动式和先 导式两种。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣31 溢流阀的使用溢流阀的使用 l 1、作溢流阀用 用于调节和稳定系统压力。正常工作时，溢流阀 有一定的开启量，使一部分多余气体溢出，以

20、保持进口处的气体压 力基本不变，即保持系统压力基本不变。所以溢流阀的调节压力等 于系统的工作压力。 l 2、作安全阀用 用于保护系统，当系统以调整的压力正常工 作时，此阀关闭。不溢流。只有在系统因某些原因(如过载等)使系 统压力升高到超过工作压力一定数值时，此阀开启，溢流泄压，对 系统起到安全保证作用。所作安全阀用时其调整压力要高于系统工 作压力。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣32 流量控制阀流量控制阀 l气压传动中的流量控制阀也是通过改变阀的通流面积来实现流量 控制的，其中包括节流阀、单向节流阀和排气消声节流阀等。 l节流阀 a）针阀型 b）三角沟槽型 c）圆柱斜切型 常用节流口形式 节流

21、阀节流口的形状对调 节特性影响较大。对于针 阀型来说，当阀开度较小 时调节比较灵敏，当超过 一定开度时，调节流量的 灵敏度就差了。三角沟槽 型通流面积与阀心位移量 成线性关系。圆柱斜切型 的通流面积与阀心位移量 成指数(指数大于1)关系， 能进行小流量精密调节。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣33 流量控制阀流量控制阀 l可调节流阀 l可调节流阀开口度可无级调节，并可保持其开口度不变。可调 节流阀常用于调节气缸活塞运动速度，若有可能，其应直接安 装在气缸上。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣34 流量控制阀流量控制阀 l可调单向节流阀 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣35 流量控制阀流量控制阀 l

22、排气阀 l排气消声节流阀 l一般排气节流阀需在排气口串接消声器件，以消除排声噪声。 而排气消声节流阀自身装有消声套，见图所示。阀的节流口1 起节流作用，其通流面积可以通过手轮调节。气流通过节流口 后经消声套2排入大气，减小了排气噪声。此阀一般安装在执 行元件的排气口，用以调节执行元件的速度。 1-节流口 2-消声 套(铜粉烧结成) 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣36 流量控制阀流量控制阀 l快速排气阀 l为了减小流阻，压缩空气从大排气口排出，从而提高了气缸活 塞的运动速度。为了降低排气噪声，这种阀一般带消音器。 l快速排气阀可使气缸活塞运动速度加快，特别是在单作用气缸 情况下，可以避免其回程时

23、间过长。为了减小流阻，快速排气 阀应靠近气缸安装，压缩空气通过大排气口排出。 沿气接口（沿气接口（P P）至气接口（）至气接口（A A）方向，由于）方向，由于 单向阀开启，压缩空气可自由通过，单向阀开启，压缩空气可自由通过， 排气口（排气口（O O）被圆盘式阀芯关闭。若气）被圆盘式阀芯关闭。若气 接口（接口（A A）为进气口，圆盘式阀芯就关）为进气口，圆盘式阀芯就关 闭气接口（闭气接口（P P），压缩空气从大排气口），压缩空气从大排气口 （O O）排出。一般情况下，快速排气阀）排出。一般情况下，快速排气阀 直接安装在气缸上，或应靠近气缸安直接安装在气缸上，或应靠近气缸安 装。装。 苏州工业园区

24、职业技术学院吴卫荣37 流量控制阀流量控制阀 l用流量控制阀控制执行元件的运动速度，除了在极少数场合(如气 缸推举重物)采用进气节流方式外，一般均宜采用排气节流方式， 以便获得更好的速度稳定性和动作的可靠性。但由于气体的可压缩 性大，气压传动速度的控制比液压传动困难。特别是在超低速控制 中，单用气动很难实现。一般气缸的运动速度不得低于30mm/s。在 使用流量控制阀控制执行元件速度时必须充分注意下述几点： l1、流量阀应尽量安装在气缸附近，以减少气体压缩对速度的影 响。 l2、气缸和活塞间的润滑要好。要特别注意气缸内表面的加工精 度和表面粗糙度。 l3、气缸的负载要稳定。在外负载变化很大的情况

25、下，可采用 气液联动以便进行较准确地调速。 l4、管道上不能存在漏气现象。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣38 是是 l膨胀干涉型消声器 l膨胀干涉吸收型消声器 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣39 是是 l膨胀干涉型消声器 l膨胀干涉吸收型消声器 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣40 1 l2 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣41 单作用气缸单作用气缸 l对于单作用气 缸来说，压缩 空气仅作用在 气缸活塞的一 侧，另一侧则 与大气相通。 气缸只在一个 方向上作功， 气缸活塞在复 位弹簧或外力 作用下复位。 与双作用气缸 结构相比较。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣42 单作用气缸单作用气缸 l在无

26、负载情况下， 弹簧力使气缸活 塞以较快速度回 到初始位置。复 位力大小由弹簧 自由长度决定， 因此，单作用气 缸的最大行程为 100mm。 讨论弹簧大小与 回缩速度之间的 关系。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣43 单作用气缸单作用气缸 l单作用气缸具有一个进气口和 一个出气口。出气口必须洁净， 以保证气缸活塞运动时无故障。 通常，将过滤器安装在出气口 上。 讨论缸径与负载大小之间匹配 的重要性。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣44 双作用气缸双作用气缸 l在气缸轴套前端 有一个防尘环， 以防止灰尘等杂 质进入气缸腔内。 前缸盖上安装的 密封圈用于活塞 杆密封，轴套可 为气缸活塞杆导 向，其由

27、烧结金 属或涂塑金属制 成。 指出缸体、活塞、 缸盖、活塞密封、 活塞杆、轴套和 防尘环。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣45 双作用气缸双作用气缸 l在无负载条 件下，气缸 活塞运动速 度是相当稳 定的。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣46 双作用气缸双作用气缸 l双作用气缸 在两个运动 方向上均可 作功，其结 构与单作用 气缸大体相 同。 参见其它气 缸，其具有 不同的结构 与材质等。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣47 双作用气缸，带终端缓冲双作用气缸，带终端缓冲 l当由气缸移动大 惯性物体时，通 常在气缸终端增 加缓冲装置。在 缓冲段外，压缩 空气直接从出气 口排出。在缓冲 段内，由于

28、缓冲 装置的作用，从 而使气缸活塞运 动速度减慢，减 小了活塞对缸盖 的冲击。 讨论与排气节流 方式的不同之处， 排气节流采用单 向可调节流阀。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣48 气缸密封（气缸密封（1） l各种活塞密封方式如 图所示。 所用密封材料为： 丁腈 橡 胶：工作温 度 -20 +80 氟 橡 胶：工作温度 - 20 +190 聚 四 氟 乙烯：工作 温度 -20 +200 注意为了提高可靠性， 应根据温度范围选择 合适的密封材料。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣49 气缸密封（气缸密封（2） l各种活塞密封方式 如图所示。 所用密封材料为： 丁腈 橡 胶：工作 温度-20 +80 氟 橡 胶：工作温 度-20 +190 聚 四 氟 乙烯：工 作温度-20 +200 注意为了提高可靠 性，应根据温度范 围选择合适的密封 材料。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣50 气缸安装方式气缸安装方式 l气缸安装方式由气 缸与设备之间连接 形式决定。若在任 何时候都不需要变 换气缸安装方式， 则可将安装方式设 计为固定式，相反， 应将安装方式设计 为非固定式，即按 模块式构造准则， 通过采用安装附件， 可以改变气缸安装 方式。 苏州工业园区职业技术学院吴卫荣51 增力气缸增力气缸 l增力气缸综合了